基于spce061a的模擬交通燈鍵盤掃描控制模塊設(shè)計(jì)

基于SPCE061A的模擬交通燈鍵盤掃描控制模塊設(shè)計(jì)完成日期：指導(dǎo)教師簽字：答辯小組成員簽字：緒論1.1研究背景隨著社會(huì)的不斷發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快，機(jī)動(dòng)車越來越普及，城市所面臨的交通問題也越來越嚴(yán)重。交通擁擠以及由之所導(dǎo)致的時(shí)間損失、能源消耗、交通事故和環(huán)境問題等所造成的巨大損失已成為一個(gè)急待解決的難題。解決好城市交通信號(hào)燈控制問題將是保障交通有序、安全、快速運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。交通是城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的命脈，對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高都起著十分重要的作用。智能交通系統(tǒng)作為21世紀(jì)交通運(yùn)輸體系的發(fā)展方向，受到了世界各國的廣泛重視，它是解決現(xiàn)代交通擁擠、有效提高道路利用率的根本出路。因此設(shè)計(jì)新型的交通燈控制系統(tǒng),對(duì)緩解交通阻塞,提高暢通率具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。目前,為了解決城市交通需求量迅速增加的問題，主要采用以下兩種方法:一是在“硬件”方面,加強(qiáng)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),新建道路、互通立交橋或?qū)ΜF(xiàn)有的公路進(jìn)行改造以增加車輛通行能力；二是在“軟件”方面,對(duì)交通流進(jìn)行智能化的管理控制,充分發(fā)揮現(xiàn)有路網(wǎng)的通行潛力,最大程度上使交通流做到有序流動(dòng)。因此，采用先進(jìn)的自動(dòng)化控制方法對(duì)交通進(jìn)行控制成為必須要解決的問題。結(jié)合先進(jìn)的智能控制算法和先進(jìn)的嵌入式系統(tǒng)研究開發(fā)出適合中國國情、性能價(jià)格比高的交通控制器成為一項(xiàng)特別緊迫的任務(wù)?；谝陨厦枋鲆约敖Y(jié)合我國現(xiàn)階段自身特點(diǎn)，語音識(shí)別系統(tǒng)交通信號(hào)燈的研究具有重大的社會(huì)意義。本設(shè)計(jì)是基于SPCE061A語音識(shí)別交通信號(hào)燈系統(tǒng)，可以在交通信號(hào)燈轉(zhuǎn)換過程中加有語音提示，根據(jù)各地交警提出不同的語音要求進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)，能夠有效的減少交通事故的發(fā)生，提高道路通行能力，疏導(dǎo)交通的作用。同時(shí)與其他的交通燈系統(tǒng)相比該系統(tǒng)更具功能化和人性化。因此語音識(shí)別交通信號(hào)燈系統(tǒng)必將獲得長足的發(fā)展。1.2當(dāng)今國內(nèi)外交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r近百年來，伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全球汽車業(yè)以驚人的速度發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畈豢扇鄙俚慕煌üぞ?。但是，隨著城市化進(jìn)程的加快，機(jī)動(dòng)車日益普及，人們在享受機(jī)動(dòng)車所帶來的巨大便利的同時(shí)，也面臨著交通擁擠的煩惱。目前，交通擁擠問題不同程度的普遍存在于各個(gè)國家和地區(qū)，由此產(chǎn)生了一系列的問題，如環(huán)境污染、交通事故頻繁發(fā)生、交通擁擠等，給國家和人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來了很大的損失。解決交通擁擠的直接辦法就是修建更多的路橋以提高路網(wǎng)的通行能力。然而，由于修建路橋的巨額投資和城市空間的嚴(yán)格限制等原因，使這一方法的有效性大打折扣。因此，解決交通問題的最有效的方法之一就是建立城市交通信號(hào)燈系統(tǒng)。1.2.1國外交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r國外對(duì)城市交通信號(hào)燈系統(tǒng)研究的比較早，1858年英國倫敦主要街頭上就安裝了以燃煤氣為光源的紅藍(lán)兩色的機(jī)械扳手式信號(hào)燈，用以指揮馬車通行。這是世界上最早的交通信號(hào)燈。1868年英國機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場上安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。它由紅綠兩色以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。1914年電氣啟動(dòng)的紅綠燈出現(xiàn)在美國。這種紅綠燈由紅黃綠三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市5號(hào)大街的一座高塔上。紅燈表示“停止”，綠燈表示“通行”。1918年又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。1963年加拿大多倫多市建立了一套使用IBM650型計(jì)算機(jī)作為交通控制器的集中協(xié)調(diào)感應(yīng)控制信號(hào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了1000多個(gè)交通路口的聯(lián)網(wǎng)，標(biāo)志著城市道路交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。到目前為止，人們相繼完成了很多區(qū)域交通控制系統(tǒng)，其中最有代表性的有TRANSYT、SCOOT、SCATS、RHODES等。世近年來，英國、澳大利亞、歐洲和美國等均在某些城市建立了交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，大部分都在各路口附近安裝有磁性環(huán)路檢測器，并由各路口的控制裝置或工作人員將交通控制參數(shù)通過線、電纜、閉路電視線等通訊網(wǎng)絡(luò)輸入微處理器，用小型計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中控制。1.2.2國內(nèi)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r我國對(duì)城市交通信號(hào)燈系統(tǒng)的應(yīng)用和研究工作起步較晚。隨著我國城市道路交通問題越來越嚴(yán)重，政府對(duì)城市交通控制系統(tǒng)日益重視并采取相應(yīng)的解決措施，采用引進(jìn)與開發(fā)相結(jié)合的方針，使我國的交通系統(tǒng)在一定程度上起了緩解交通擁擠的作用，提高了城市道路的運(yùn)行率。我國自上世紀(jì)70年代開始自己研發(fā)智能交通系統(tǒng)，交通系統(tǒng)中信號(hào)機(jī)的質(zhì)量水平有了明顯的提高。從整體上看，我國信號(hào)機(jī)產(chǎn)品制造和研發(fā)水平及信號(hào)機(jī)的技術(shù)水平得到了明顯提高。國內(nèi)不少研發(fā)機(jī)構(gòu)相繼研發(fā)建立了一系列的交通系統(tǒng)，其中應(yīng)用比較成功的有公安部交通管理研究所HTUTC系統(tǒng)、浙大中控ACS系統(tǒng)、青島海信HICON系統(tǒng)、深圳市自行研發(fā)的SMOOTH系統(tǒng)、上海寶康MITCO系統(tǒng)以及金科交通科技JK-C系列小型交通控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都不同程度的發(fā)揮著改善交通擁擠的作用，這些系統(tǒng)跟國外的系統(tǒng)相比，價(jià)格有所下降，但是目前還是最主要應(yīng)用在國內(nèi)的一些大城市的繁華路口。2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1交通燈功能介紹本方案的交通燈就是一個(gè)簡易的交通指示燈控制系統(tǒng)，由一套SPCE061A精簡開發(fā)板（簡稱61板）和一套交通燈模組構(gòu)成，功能有：●系統(tǒng)有兩個(gè)狀態(tài)，設(shè)置狀態(tài)和顯示狀態(tài)，利用61板的鍵盤的KEY1鍵盤可以進(jìn)行兩個(gè)狀態(tài)間的切換；●開機(jī)時(shí)，系統(tǒng)為顯示狀態(tài)，四個(gè)路口數(shù)碼管從默認(rèn)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間（本系統(tǒng)四個(gè)路口分別為24、24、49、74）開始倒計(jì)時(shí)；●設(shè)置狀態(tài)時(shí)利用61板的KEY1～KEY3鍵盤可以設(shè)置各路口直行通行倒計(jì)時(shí)時(shí)間，設(shè)置的路口數(shù)碼管閃爍顯示，各路口的通行時(shí)間可以不相等，其中KEY2為加1鍵，KEY3為減1鍵，KEY1為確定鍵；●顯示狀態(tài)時(shí)，交通燈模組的四個(gè)LED板的數(shù)碼管進(jìn)行倒計(jì)時(shí)；LED板各組的紅綠燈交通指示；如果一個(gè)LED板上有三個(gè)綠燈亮，這時(shí)候數(shù)碼管顯示的是通行時(shí)間，否則，數(shù)碼管顯示的是等待時(shí)間；顯示過程中按KEY1鍵可以重新進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。下圖2-1為功能框圖:圖2-1功能框圖2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及硬件連接圖本系統(tǒng)由一套61板和一套交通燈模組構(gòu)成，如圖2-2，SPCE061A通過I/O口控制交通燈模組中各LED板的數(shù)碼管和發(fā)光二極管的顯示；通過61板上的三個(gè)鍵盤KEY1～KEY3可以設(shè)置各LED板指示的路口通行倒計(jì)時(shí)時(shí)間。圖2-2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)硬件連接如圖2-3，把四個(gè)LED板連接到驅(qū)動(dòng)板上，利用三根10pin排線分別連接交通燈模組和61板的J5與J9、J6與J6、J7與J7；連接61板電源，注意要把61板的J5接口選擇為5V。圖2-3系統(tǒng)硬件連接圖2.3路口交通示意圖一個(gè)典型的十字路口，分別用1,2,3,4（表示東、西、南、北4方向）表示4個(gè)流向的主車道，用L,S,R,P分別表示各車到的左行車道、直行車道、右行車道一級(jí)人行橫道，其實(shí)路口交通示意圖如2-4所示：圖2-4路口交通示意圖上圖中，常規(guī)交通燈的綠燈亮狀態(tài)（通行）順序?yàn)椋簣D2-5通行示意圖其中，“1-2”表示1P和2P可以通過路口2通行；“2-3”表示2P和3P可以通過路口3通行；“3-4”表示3P和4P可以通過路口4通行；“4-1”表示4P和1P可以通過路口1通行。3模塊特性簡介3.1SPCE061A簡介SPCE061A是凌陽科技研發(fā)生產(chǎn)的性價(jià)比很高的一款十六位單片機(jī)，使用它可以非常方便靈活的實(shí)現(xiàn)語音的錄放系統(tǒng)，該芯片擁有8路10位精度的ADC，其中一路為音頻轉(zhuǎn)換通道，并且內(nèi)置有自動(dòng)增益電路。這為實(shí)現(xiàn)語音錄入提供了方便的硬件條件。兩路10精度的DAC，只需要外接功放（SPY0030A）即可完成語音的播放。另外凌陽十六位單片機(jī)具有易學(xué)易用的效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn)C語言，可以實(shí)現(xiàn)C語言與凌陽匯編語言的互相調(diào)用。下圖3-1為SPCE061A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖：圖3-1SPCE061A系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖3.2SPCE061A精簡開發(fā)板簡介SPCE061A精簡開發(fā)板（簡稱61板），是以凌陽16位單片機(jī)SPCE061A為核心的精簡開發(fā)－仿真－實(shí)驗(yàn)板，是“凌陽科技大學(xué)計(jì)劃”專為大學(xué)生、電子愛好者等進(jìn)行電子實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子制作及電子競賽所設(shè)計(jì)的，也可作為單片機(jī)項(xiàng)目初期研發(fā)使用。61板除了具備單片機(jī)最小系統(tǒng)電路外，還包括有電源電路、音頻電路（含MIC輸入部分和DAC音頻輸出部分）、復(fù)位電路等，采用電池供電，方便隨身攜帶。61板上有調(diào)試器接口（Probe接口）以及下載線（EZ_Probe）接口，分別可接凌陽科技的在線調(diào)試器、簡易下載線，配合unSPIDE，可方便地在板上實(shí)現(xiàn)程序的下載、在線仿真調(diào)試。61板（V1.6版）的實(shí)物圖如3-2，各區(qū)功能模塊簡介如下：●電源區(qū)：為整個(gè)系統(tǒng)提供電源，通常采用系統(tǒng)配套的電池盒進(jìn)行供電，只要放入3節(jié)5號(hào)電池就可以滿足供電需求了。●下載區(qū)：程序就是通過這邊的接口下載到SPCE061A單片機(jī)的?！褚纛l區(qū)：這里的麥克風(fēng)是用來進(jìn)行語音輸入的，還有一個(gè)喇叭的接口用來進(jìn)行語音播放?！馭PCE061A與周邊：這就是整塊板子的大腦，所有控制信息都是從這里發(fā)出的，那些周邊器件用來協(xié)助SPCE061A單片機(jī)正常工作?！矜I控區(qū)：采用這幾個(gè)按鍵我們可以做一些簡單的試驗(yàn)?！駨?fù)位區(qū)：當(dāng)按下這里面的按鍵后，單片機(jī)就重新開始工作。●端口區(qū)：用于對(duì)外掛硬件的控制，或者獲取外部硬件的一些狀態(tài)以便SPCE061A來進(jìn)行處理。圖3-261板實(shí)物圖3.3SPCE061A最小系統(tǒng)SPCE061A最小系統(tǒng)中，包括SPCE061A芯片及其外圍的基本模塊，其中外圍的基本模塊有：晶振輸入模塊（OSC）、鎖相環(huán)外圍電路（PLL）、復(fù)位電路（RESET）、指示燈（LED）等，如圖3-3所示。圖3-3SPCE061A最小系統(tǒng)3.4交通燈模組V3.0簡介交通燈模組V3.0包括一塊驅(qū)動(dòng)電路板（交通燈模組V3.0_驅(qū)動(dòng)板）和四塊LED板（交通燈模組V3.0_LED板）?！馤ED板中每個(gè)方向提供四組交通LED燈（包括左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)、人行道四組），每組交通燈包括紅、黃、綠三個(gè)燈，可以實(shí)現(xiàn)交通的通行控制；●LED板中每個(gè)方向提供兩個(gè)數(shù)碼管，可以實(shí)現(xiàn)100以內(nèi)的倒計(jì)時(shí)。交通燈模組實(shí)物圖如圖3-4使用時(shí)，直接用10pin排線連接驅(qū)動(dòng)板的單片機(jī)接口和61板的I/O口即可使用。圖3-4交通燈模組實(shí)物圖4鍵盤掃描控制模塊4.1鍵盤結(jié)構(gòu)鍵盤一般有獨(dú)立式和行列式（矩陣式）兩種。當(dāng)然還有其它的結(jié)構(gòu)，比如交互式結(jié)構(gòu)等等，不過其它的結(jié)構(gòu)比較少用。在中穎的單片機(jī)中，有些單片機(jī)的LCD驅(qū)動(dòng)引腳的SEGMENT口可以共享按鍵掃描口，當(dāng)選擇為按鍵掃描口時(shí)，可以使用這些口來掃描按鍵，所以在外部電路可以連接LCD和按鍵矩陣，采用分時(shí)掃描進(jìn)行處理，下面也將介紹這個(gè)特殊應(yīng)用的方法和注意的地方。4.1.1獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu)獨(dú)立式鍵盤是指各個(gè)按鍵相互獨(dú)立地連接到各自的單片機(jī)的I/O口，I/O口只需要做輸入口就能讀到所有的按鍵。盤可以使用上拉電阻也可以使用下拉電阻，基本原理是一樣的。使用上拉電阻的獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。圖4-1獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu)圖4-1所示的是利用PB口和PC口共8個(gè)I/O口獨(dú)自連接8個(gè)按鍵，使用外部上拉電阻構(gòu)成的獨(dú)立式鍵盤。在一些單片機(jī)中，有很多型號(hào)的單片機(jī)有I/O內(nèi)部上拉電阻或內(nèi)部下拉電阻，所以在實(shí)際應(yīng)用，若是使用到這樣的單片機(jī)，是不需要接外部上拉電阻或下拉電阻了，只需在程序中把內(nèi)部上拉電阻或內(nèi)部下拉電阻打開即可。從圖4-1可以看出，當(dāng)按鍵沒有被按下的時(shí)候，連接到該按鍵的I/O口輸入電平為高電平，當(dāng)按鍵按下去之后，輸入電平則變?yōu)榈碗娖?。所以要判別有無按鍵按下，只需判斷輸入口的電平即可，程序?qū)懫饋硎址奖?。這種鍵盤雖然有電路簡單、程序容易寫的優(yōu)點(diǎn)，但是也有缺點(diǎn)：當(dāng)按鍵個(gè)數(shù)較多的時(shí)候，要占用較多的I/O口資源。所以當(dāng)按鍵個(gè)數(shù)比較多的時(shí)候，比較少用這樣的按鍵結(jié)構(gòu)，而是使用行列式結(jié)構(gòu)。4.1.2行列式鍵盤結(jié)構(gòu)為了減少鍵盤占用太多的單片機(jī)I/O口資源，當(dāng)按鍵個(gè)數(shù)較多的時(shí)候，通常都使用行列式鍵盤。行列式鍵盤同樣可以使用上拉電阻或是下拉電阻，使用上拉電阻的行列式鍵盤結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。圖4-2行列式鍵盤結(jié)構(gòu)跟獨(dú)立式鍵盤一樣，若是使用有內(nèi)部上拉電阻或是下拉電阻的單片機(jī)時(shí)，外面不需連接上拉電阻或是下拉電阻，只需在程序內(nèi)打開內(nèi)部上拉電阻或是內(nèi)部下拉電阻即可。行列式鍵盤的原理就是每一行線與每一列線的交叉地方不相通，而是接上一個(gè)按鍵，通過按鍵來接通。所以利用這種結(jié)構(gòu)a個(gè)I/O口可以接a個(gè)行線，另外的b個(gè)I/O可以接b個(gè)列線，總共可以組成a×b個(gè)按鍵的鍵盤。共有4個(gè)行線，4個(gè)列線，可以組成4×4＝16個(gè)按鍵的鍵盤?？梢钥闯?，行列式的鍵盤結(jié)構(gòu)可以省出不少的I/O口資源。對(duì)行列式的鍵盤進(jìn)行掃描的時(shí)候，要先判斷整個(gè)鍵盤是否有按鍵按下，有按鍵按下才對(duì)哪一個(gè)按鍵按下進(jìn)行判別掃描。對(duì)按鍵的識(shí)別掃描通常有兩種方法：一種是比較常用的逐行（或逐列）掃描法，另一種是線反轉(zhuǎn)法。4.2鍵盤掃描工作原理以圖4-2為例介紹兩種掃描方法的工作原理。4.2.1逐行（或逐列）掃描法的工作原理首先要先判別整個(gè)鍵盤中是否有按鍵按下，由單片機(jī)連接到列線的PC口輸出低電平，然后讀取連接到行線的PB口的電平狀態(tài)。若是沒有按鍵按下，則PB口讀進(jìn)來的數(shù)據(jù)為0FH；若讀進(jìn)來的數(shù)據(jù)不是0FH，那就是有按鍵按下，因?yàn)橹灰邪存I按下，該按鍵連接到的行線電平就會(huì)被拉至低電平。若是有判斷到按鍵按下之后就要進(jìn)行對(duì)按鍵的識(shí)別掃描。掃描的方法是將列線逐列置低電平，并檢測行線的電平狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)的。依次向PC口的每個(gè)列線送低電平，然后檢測所有行線PC口的狀態(tài)，若是全為1，則所按下的按鍵不在此列，進(jìn)入下一列的掃描；若是不全為1，則所按下的按鍵必在此列，并且按鍵正是此列與讀取到為低電平的行線的交點(diǎn)上。4.2.2線反轉(zhuǎn)法工作原理線反轉(zhuǎn)法的優(yōu)點(diǎn)是掃描速度比較快，但是程序處理起來卻是比較不方便。線反轉(zhuǎn)法最好是將行、列線按二進(jìn)制順序排列。線反轉(zhuǎn)法同樣也要先判別整個(gè)鍵盤有無按鍵按下，有按鍵按下才對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描。當(dāng)有某一按鍵按下時(shí)，鍵盤掃描掃到給該列置低電平時(shí)，讀到了行狀態(tài)為非全1，這個(gè)時(shí)候就可以將行數(shù)據(jù)和列數(shù)據(jù)組合成一個(gè)鍵值。鍵盤從左到右、從上到下的鍵值依次是EE，ED，EB，E7；DE，DD，DB，D7；…；7E，7D，7B，77。這是負(fù)邏輯的排列，可以通過軟件的取反指令把這些數(shù)據(jù)變成正邏輯：11，12，14，18；21，22，24，28；…；81，82，84，88。不過不管是正邏輯還是負(fù)邏輯的數(shù)據(jù)，可以看出這樣的數(shù)據(jù)是很難使用散轉(zhuǎn)指令的。所以一般都要想辦法把這樣的鍵值數(shù)據(jù)再修正一下成為等距能用于散轉(zhuǎn)指令的鍵值數(shù)據(jù)。若是所使用的單片機(jī)內(nèi)部具有上拉電阻的話，還不需要逐列去置低電平，外部無上拉電阻。先使用PB口作為輸入口，打開PB口上拉電阻，而PC口作為輸出口輸出低電平，讀PB口得到列數(shù)據(jù)；再使用PC口作為輸入口，打開PC口上拉電阻，而PB口作為輸出口輸出低電平，讀PC口得到行數(shù)據(jù)。這樣就可直接得到行數(shù)據(jù)和列數(shù)據(jù)，而得組合的鍵值。線反轉(zhuǎn)法一般用于4的倍數(shù)的鍵盤，比如4×4鍵盤、4×8鍵盤、8×8鍵盤。5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1主程序設(shè)計(jì)5.1.1主程序流程圖圖5-1主程序流程圖5.1.2主程序代碼#include"SPCE061A.h" //包含SPCE061A.h頭文件#include"DIGuser.h" //包含DIGuser.h頭文件，通過該文件，可以改變該系統(tǒng)的一些參數(shù)#include"DIG.h" //externunsignedintKeyScan(void);unsignedintKey=0; //變量保存鍵值unsignedintstatus=0; //變量保存狀態(tài)intmain(void){ unsignedintSetflag=0; //變量保存設(shè)置的路口標(biāo)志 unsignedintiNum=0; //變量保存設(shè)置過程中的數(shù)據(jù) unsignedintEnumset,Snumset,Wnumset,Nnumset; //變量保存最終的設(shè)置數(shù)據(jù) DIG_Initial(); //端口初始化，該函數(shù)在DIG.asm中定義，在DIG.h申明 *P_INT_Ctrl_New|=C_IRQ5_2Hz; //開2Hz中斷，以便系統(tǒng)進(jìn)行倒計(jì)時(shí) __asm("intirq"); Enum=ENUM; //設(shè)置各方向路口初始時(shí)的直行通行倒計(jì)時(shí)時(shí)間，倒計(jì)時(shí)時(shí)間可以在DIGuser.h文件中修改 Snum=SNUM; Wnum=WNUM; Nnum=NNUM; Enumset=ENUM; //保存初始設(shè)置數(shù)據(jù) Snumset=SNUM; Wnumset=WNUM; Nnumset=NNUM; status=SHOW; //初始狀態(tài)設(shè)置為顯示狀態(tài) while(1) //交通燈控制 { while(status==SET) //設(shè)置狀態(tài) { Key=KeyScan(); //掃描鍵盤，取鍵值 switch(Key) { case0x0001: //如果是KEY1按下 Setflag++; //設(shè)置下一個(gè)路口直行通行時(shí)間 if(Setflag==1) iNum=Enumset; //如果正在設(shè)置的是東邊路口，顯示上一次設(shè)置數(shù)據(jù) if(Setflag==2) iNum=Snumset; //如果正在設(shè)置的是南邊路口，顯示上一次設(shè)置數(shù)據(jù) if(Setflag==3) iNum=Wnumset; //如果正在設(shè)置的是西邊路口，顯示上一次設(shè)置數(shù)據(jù) if(Setflag==4) iNum=Nnumset; //如果正在設(shè)置的是北邊路口，顯示上一次設(shè)置數(shù)據(jù) if(Setflag==5) { Setflag=0; //設(shè)置完成 Enumset=Enum; //保存最終設(shè)置數(shù)據(jù) Snumset=Snum; Wnumset=Wnum; Nnumset=Nnum; max=Enumset+Snumset+Nnumset; // if(max>100); max=Snumset+Wnumset+Nnumset; // if(max>100); max=Wnumset+Nnumset+Enumset; // if(max>100); max=Nnumset+Enumset+Snumset; // if(max>100); else status=SHOW; //設(shè)置為顯示狀態(tài) } break; case0x0002: //如果是KEY2按下 iNum++; //加1 if(iNum==100) iNum=0; break; case0x0004: //如果是KEY3按下 iNum--; //減1 if(iNum==0xffff) iNum=99; break; default: break; } if(Setflag==1) { Enum=iNum; //保存東邊路口設(shè)置數(shù)據(jù) if((cn%2)==1) { DIGOff(EAST_D); } } if(Setflag==2) { if((cn%2)==1) { DIGOff(SOUTH_D); } Snum=iNum; //保存南邊路口設(shè)置數(shù)據(jù) } if(Setflag==3) { if((cn%2)==1) { DIGOff(WEST_D); } Wnum=iNum; //保存西邊路口設(shè)置數(shù)據(jù) } if(Setflag==4) { if((cn%2)==1) { DIGOff(NORTH_D); } Nnum=iNum; //保存北邊路口設(shè)置數(shù)據(jù) } if(cn%2==0) { DIGShow(EAST_D,Enum); //東邊路口數(shù)碼管顯示 DIGShow(SOUTH_D,Snum); //南邊路口數(shù)碼管顯示 DIGShow(WEST_D,Wnum); //西邊路口數(shù)碼管顯示 DIGShow(NORTH_D,Nnum); //北邊路口數(shù)碼管顯示 } *P_Watchdog_Clear=0x0001; Key=0; } Nnum=Wnum+Snum+Enum-1; //計(jì)算開始時(shí)各路口的倒計(jì)時(shí)時(shí)間，北邊的等待時(shí)間是其他三方的通行時(shí)間之和 Wnum=Snum+Enum-1; //西邊的等待時(shí)間是南邊和東邊的通行時(shí)間之和 Snum=Enum-1; //南邊的等待時(shí)間是東邊的通行時(shí)間 Enum=Enum-1; //東邊通行時(shí)間 while(status==SHOW) { max=Snumset+Wnumset+Nnumset-1; DirFlag=EAST_G; //設(shè)置方向狀態(tài)標(biāo)志為東邊路口車輛直行通行狀態(tài)，EAST_G為EASTGreen Enum=Enumset-1; //東邊路口數(shù)碼管從Enumset-1開始倒計(jì)時(shí) EastSTrough(); //進(jìn)入1L,1S,1P,3R,4R(通行25s)狀態(tài)，該函數(shù)在DIGuser.c文件中定義 if(status==SHOW) { max=Wnumset+Nnumset+Enumset-1; DirFlag=SOUTH_G; //設(shè)置方向狀態(tài)標(biāo)志為南邊路口車輛直行通行狀態(tài)，SOUTH_G為SOUTHGreen Snum=Snumset-1; //南邊路口數(shù)碼管從Snumset-1開始倒計(jì)時(shí) SouthSTrough(); //進(jìn)入2L,2S,2P,4R,1R(通行25s)狀態(tài)，該函數(shù)在DIGuser.c文件中定義 } if(status==SHOW) { max=Nnumset+Enumset+Snumset-1; DirFlag=WEST_G; //設(shè)置方向狀態(tài)標(biāo)志為西邊路口車輛直行通行狀態(tài)，WEST_G為WESTGreen Wnum=Wnumset-1; //西邊路口數(shù)碼管從Wnumset-1開始倒計(jì)時(shí) WestSTrough(); //進(jìn)入3L,3S,3P,1R,2R(通行25s)狀態(tài)，該函數(shù)在DIGuser.c文件中定義 } if(status==SHOW) { max=Enumset+Snumset+Nnumset-1; DirFlag=NORTH_G; //設(shè)置方向狀態(tài)標(biāo)志為北邊路口車輛直行通行狀態(tài)，NORTH_G為NORTHGreen Nnum=Nnumset-1; //北邊路口數(shù)碼管從Nnumset-1開始倒計(jì)時(shí) NorthSTrough(); //進(jìn)入4L,4S,4P,1R,2R(通行25s)狀態(tài)，該函數(shù)在DIGuser.c文件中定義 } *P_Watchdog_Clear=0x0001; } *P_Watchdog_Clear=0x0001; }}5.2子程序鍵盤掃描控制模塊Key.c是一個(gè)鍵盤掃描文件，包含鍵盤I/O口的初始化和鍵掃描函數(shù)。代碼如下：//文件名稱:Key.c//功能描述:初始化鍵盤函數(shù)和掃描鍵盤函數(shù)#include"SPCE061A.h"http:// 語法格式： voidKey_Init(void)// 實(shí)現(xiàn)功能： 鍵盤初始化voidKey_Init(void){ *P_IOA_Dir&=0xfff8; //初始化IOA2為帶下拉電阻輸入 *P_IOA_Attrib&=0xfff8; *P_IOA_Data&=0xfff8; }//========================================================// 語法格式： voidDelay(void)// 實(shí)現(xiàn)功能： 延時(shí)voiddelay(void){ unsignedintuiCount; for(uiCount=0;uiCount<=0x3fff;uiCount++) { *P_Watchdog_Clear=0x0001;//清看門狗 }}//========================================================// 語法格式： unsignedintKeyScan(void)// 實(shí)現(xiàn)功能： 獲得鍵盤值并返回unsignedintKeyScan(void){ unsignedintuiData; unsignedintuiTemp; uiData=*P_IOA_Data; //讀取IOA端口輸入 uiData=uiData&0x0007; //僅取低八位有效值 if(uiData!=0) //非零則表示有鍵按下 { delay(); //延時(shí)消抖 uiTemp=*P_IOA_Data; uiTemp=uiTemp&0x0007; //僅取低八位有效值 if(uiData!=uiTemp) uiData=0; //兩次讀數(shù)不相等，則置返回值為0 } returnuiData; //返回鍵值 }6系統(tǒng)調(diào)試6.1操作步驟及流程圖第一步：按照?qǐng)D2.2所示連接硬件，連接好下載線或者Probe，打開電源。注意61板上的J5要選擇5V；LED板不要插反。如圖6-1和圖6-2為正確連接。圖6-161板上J5的選擇圖6-2LED板與驅(qū)動(dòng)板的連接第二步：打開Traffic.spj工程，rebuildall，沒有錯(cuò)誤時(shí)下載，全速運(yùn)行。這時(shí)候交通燈模組4個(gè)LED板的數(shù)碼管按照默認(rèn)的通行時(shí)間（各路口的通行時(shí)間均為25s）進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，并各自進(jìn)行紅、綠燈顯示。開始倒計(jì)時(shí)的時(shí)間和紅綠燈狀態(tài)分別為：J1接口的LED板：倒計(jì)時(shí)時(shí)間：24s（通行時(shí)間）；紅綠燈狀態(tài)：左拐：綠，直行：綠，右拐：紅，人行道：綠；J2接口的LED板：倒計(jì)時(shí)時(shí)間：24s（等待時(shí)間）；紅綠燈狀態(tài)：左拐：紅，直行：紅，右拐：紅，人行道：紅；J3接口的LED板：倒計(jì)時(shí)時(shí)間：49s（等待時(shí)間）；紅綠燈狀態(tài)：左拐：紅，直行：紅，右拐：綠，人行道：紅；J4接口的LED板：倒計(jì)時(shí)時(shí)間：74s（等待時(shí)間）；紅綠燈狀態(tài)：左拐：紅，直行：紅，右拐：綠，人行道：紅。第三步：如果要自己設(shè)置各路口的通行時(shí)間，按61板上的KEY1鍵進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。按KEY1開始設(shè)置第一個(gè)（J1）LED板的數(shù)碼管顯示的通行時(shí)間，此時(shí)第一個(gè)LED板的數(shù)碼管閃爍，KEY2為加1鍵，KEY3位減1鍵；設(shè)置完第一個(gè)，按KEY1鍵設(shè)置第二個(gè)LED板，設(shè)置方法和設(shè)置第一個(gè)LED板相同；設(shè)置完成后設(shè)置第三個(gè)、第四個(gè)，全部設(shè)置完成后，如果設(shè)置正確，按KEY1鍵后4個(gè)LED板的數(shù)碼管開始顯示，且其發(fā)光二極管進(jìn)行相應(yīng)指示；如果沒有設(shè)置正確，系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，這時(shí)候需要按KEY1鍵重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。注意：由于每個(gè)路口只有兩位數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間，所以無論是通行時(shí)間，還是等待時(shí)間，都不能超過99；一個(gè)路口的等待時(shí)間等于其他三個(gè)路口通行時(shí)間之和，如果相鄰三個(gè)路口設(shè)置的通行時(shí)間之和大于99，則設(shè)置錯(cuò)誤，需要重新設(shè)置，按KEY1會(huì)自動(dòng)進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置。四個(gè)路口的通行時(shí)間可以設(shè)置相同，也可以不同。操作流程如圖6-3圖6-3操作流程圖6.2系統(tǒng)調(diào)試時(shí)遇到的問題及解決的方法1：上電后數(shù)碼管不顯示，LED燈也不點(diǎn)亮，為什么？答：檢查交通燈模組的驅(qū)動(dòng)板電源指示燈是否點(diǎn)亮，如果沒有點(diǎn)亮，切斷電源，檢查是否正負(fù)極接反。2：驅(qū)動(dòng)板電源指示燈亮，可是數(shù)碼管和發(fā)光二極管顯示不正常，或者發(fā)光二極管變化顯示，數(shù)碼管顯示亂七八糟。答：可能由兩種情況造成：第一，交通燈模組和61板連接不正確，注意61板和交通燈模組驅(qū)動(dòng)板的連接順序是J5接J9、J6接J6、J7接J7；第二，LED板和驅(qū)動(dòng)板的插接不正確，注意LED板和驅(qū)動(dòng)板的插接順序?yàn)閳D2.4。3：數(shù)碼管和發(fā)光二極管的亮度很暗，不明顯。答：首先確認(rèn)61板的J5是否選擇了5V，如果選擇，可能是電池盒供電不足，換新電池或者5V的穩(wěn)壓源即可解決。4：按KEY1、KEY2、KEY3設(shè)置完成后，按KEY1系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入倒計(jì)時(shí)顯示狀態(tài)，再按KEY1后，第一個(gè)LED板的數(shù)碼管又開始像設(shè)置狀態(tài)時(shí)那樣閃爍，為什么？答：設(shè)置錯(cuò)誤造成，一定有相鄰三個(gè)路口的設(shè)置數(shù)據(jù)之和大于100，重新進(jìn)入了設(shè)置狀態(tài)，注意由于每個(gè)路口只有兩位數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間，所以無論是通行時(shí)間，還是等待時(shí)間，都不能超過99；一個(gè)路口的等待時(shí)間等于其他三個(gè)路口通行時(shí)間之和，所以相鄰三個(gè)路口設(shè)置的通行時(shí)間之和不能大于大于100。參考文獻(xiàn)[1]羅亞非，凌陽16位單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2021.[2]薛鈞義，張彥斌，虞鶴松，樊波.凌陽十六位單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京航空航天出版社,2021.[3]曹東源，高愛坤，田小平.智能交通與城市交通緩堵[J].中國期刊網(wǎng)，2021，（23）.[4]沈鴻星.LED交通信號(hào)燈系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)[J].電子工程師，2021（03）.[5]余錫存，曹國華.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，2021.[6]雷麗文，微機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2021.2.[7]葉挺秀.應(yīng)用電子學(xué)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2021.[8]譚浩強(qiáng)，C程序設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版社,2021.[9]肖業(yè)偉.城市智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)的研究[D].湘潭:湘潭大學(xué),2021.[10]凌陽科技.凌陽l6位單片機(jī)及其開發(fā)實(shí)例[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2021.[11]DS18B20ProgrammableResolution1-WireDigitalThermometer.[OL].www.maxim_.[12]Porterscanguidetopyroelectricdetector.Ferroclectrics.[M]1981.致謝四年的艱苦跋涉，幾個(gè)月的精心準(zhǔn)備，畢